專利名稱：基于嵌入式系統(tǒng)的太陽(yáng)能電站控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種太陽(yáng)能電站控制器，尤其涉及基于嵌入式系統(tǒng)的太陽(yáng)能電站 控制器。
技術(shù)背景近年來(lái)由于全球能源的逐漸緊張和環(huán)境污染的日益嚴(yán)重，清潔的可再生的太陽(yáng)能 源越來(lái)越受到人們的重視，同時(shí)太陽(yáng)能的光電轉(zhuǎn)換技術(shù)也不斷發(fā)展至可大規(guī)模應(yīng)用的水 平。在未來(lái)，太陽(yáng)能電池的應(yīng)用有著良好的發(fā)展前景。從太陽(yáng)能電池的光伏特性出發(fā)，來(lái)研 究如何更有效的利用太陽(yáng)能來(lái)替代當(dāng)前的能源無(wú)疑是很有現(xiàn)實(shí)意義的。但是目前人們對(duì)太 陽(yáng)能的利用率很低，光伏系統(tǒng)發(fā)電的成本也比較高，充電控制器不能夠可靠地延長(zhǎng)光伏系 統(tǒng)蓄電池組的使用壽命和保護(hù)其不受過(guò)充過(guò)放的損壞，逆變系統(tǒng)的效率也比較低
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供基于嵌入式系統(tǒng)的太陽(yáng)能電站控制器，它能夠可靠的延 長(zhǎng)光伏系統(tǒng)蓄電池組的使用壽命和保護(hù)其不受過(guò)充過(guò)放的損壞高效率的逆變系統(tǒng)能夠最 大程序的為終端用戶提供足夠的能源；利用太陽(yáng)能電池的伏安特性，通過(guò)調(diào)節(jié)太陽(yáng)電池陣 的工作點(diǎn)來(lái)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)電池陣的最大功率點(diǎn)，以獲得最大功率；采用嵌入式系統(tǒng)芯片作 為充電控制器與逆變器的主控芯片，充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，最大效率的利用太陽(yáng)能。為了解決背景技術(shù)所存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型是采用以下技術(shù)方案它由ARM7芯 片、左功率驅(qū)動(dòng)電路、右功率驅(qū)動(dòng)電路、左MOS管、右MOS管、左電流采樣電路、右電流采樣電 路、負(fù)載、防雷電路、電池板、電源、溫度傳感器、蓄電池、液晶顯示器、電壓采集電路、GPRS模 塊、RS232模塊和跟蹤控制器組成，ARM7芯片兩邊分別連接有左功率驅(qū)動(dòng)電路和右功率驅(qū) 動(dòng)電路，左功率驅(qū)動(dòng)電路與左MOS管相連，左MOS管與左電流采樣電路相連，左電流采樣電 路與防雷電路相連，防雷電路與電池板相連，右功率驅(qū)動(dòng)電路與右MOS管相連，右MOS管與 右電流采樣電路相連，右電流采樣電路與負(fù)載相連，電源一端和溫度傳感器相連，另一端與 ARM7芯片相連，液晶顯示器與ARM芯片相連，電壓采集電路、GPRS模塊、RS232模塊、跟蹤控 制器分別與ARM7芯片相互連接。本實(shí)用新型電池組使用串聯(lián)24節(jié)單體電壓2V，容量1600AH鉛酸電池；防雷電路 采用1. 5KV雙向瞬態(tài)抑制二極管，擊穿電壓為86V，可有效保護(hù)雷電對(duì)控制器的破壞；本實(shí) 用新型需要實(shí)時(shí)采集充電電流和放電電流，電流采集通過(guò)在回路中串接分流器來(lái)實(shí)現(xiàn)，分 流器兩端的電壓經(jīng)濾波放大后再由ARM7芯片的A/D輸入端來(lái)采樣，通過(guò)相應(yīng)公式計(jì)算出實(shí) 際電流，顯示在液晶上，同時(shí)根據(jù)放電電流大小判斷負(fù)載是否過(guò)載或短路；溫度傳感器使用 DS18B20數(shù)字溫度傳感器經(jīng)過(guò)特殊處理后與蓄電池緊密固定在一起，ARM7芯片通過(guò)溫度傳 感器實(shí)時(shí)采集蓄電池周圍環(huán)境溫度，進(jìn)而對(duì)蓄電池的各個(gè)充放狀態(tài)點(diǎn)進(jìn)行溫度補(bǔ)償；電源 前端經(jīng)過(guò)三極管和穩(wěn)壓管降壓擴(kuò)流后，送至DC/DC模塊將48V直流電壓轉(zhuǎn)換至15V供MOS 管功率驅(qū)動(dòng)，15V再分出兩路降壓到5V和4. 2V，分別供ARM7部分和GPRS模塊用電。[0006]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是它能夠可靠的延長(zhǎng)光伏系統(tǒng)蓄電池組的使用壽命和保護(hù)其 不受過(guò)充過(guò)放的損壞；高效率的逆變系統(tǒng)能夠最大程序的為終端用戶提供足夠的能源；利 用太陽(yáng)能電池的伏安特性，通過(guò)調(diào)節(jié)太陽(yáng)電池陣的工作點(diǎn)來(lái)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)電池陣的最大功 率點(diǎn)，以獲得最大功率；采用嵌入式系統(tǒng)芯片作為充電控制器與逆變器的主控芯片，充分發(fā) 揮嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，最大效率的利用太陽(yáng)能。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)D1，本具體實(shí)施方式
采用以下技術(shù)方案它由ARM7芯片1、左功率驅(qū)動(dòng)電路 2-1、右功率驅(qū)動(dòng)電路2-2、左MOS管3-1、右MOS管3-2、左電流采樣電路4-1、右電流采樣電 路4-2、負(fù)載5、防雷電路6、電池板7、電源8、溫度傳感器9、蓄電池10、液晶顯示器11、電壓 采集電路12、GPRS模塊13、RS232模塊14和跟蹤控制器15組成，ARM7芯片1兩邊分別連 接有左功率驅(qū)動(dòng)電路2-1和右功率驅(qū)動(dòng)電路2-2，左功率驅(qū)動(dòng)電路2-1與左MOS管3_1相 連，左MOS管3-1與左電流采樣電路4-1相連，左電流采樣電路4-1與防雷電路6相連，防雷 電路6與電池板7相連，右功率驅(qū)動(dòng)電路2-2與右MOS管3-2相連，右MOS管3_2與右電流 采樣電路4-2相連，右電流采樣電路4-2與負(fù)載5相連，電源8 一端和溫度傳感器9相連， 另一端與ARM7芯片1相連，液晶顯示器11與ARM芯片1相連，電壓采集電路12、GPRS模塊 13、RS232模塊14、跟蹤控制器15分別與ARM7芯片1相互連接。本具體實(shí)施方式
的電池組使用串聯(lián)24節(jié)單體電壓2V，容量1600AH鉛酸電池；防 雷電路采用1.5KV雙向瞬態(tài)抑制二極管，擊穿電壓為86V，可有效保護(hù)雷電對(duì)控制器的破 壞；本實(shí)用新型需要實(shí)時(shí)采集充電電流和放電電流，電流采集通過(guò)在回路中串接分流器來(lái) 實(shí)現(xiàn)，分流器兩端的電壓經(jīng)濾波放大后再由ARM7芯片的A/D輸入端來(lái)采樣，通過(guò)相應(yīng)公式 計(jì)算出實(shí)際電流，顯示在液晶上，同時(shí)根據(jù)放電電流大小判斷負(fù)載是否過(guò)載或短路；溫度傳 感器使用DS18B20數(shù)字溫度傳感器經(jīng)過(guò)特殊處理后與蓄電池緊密固定在一起，ARM7芯片通 過(guò)溫度傳感器實(shí)時(shí)采集蓄電池周圍環(huán)境溫度，進(jìn)而對(duì)蓄電池的各個(gè)充放狀態(tài)點(diǎn)進(jìn)行溫度補(bǔ) 償；電源前端經(jīng)過(guò)三極管和穩(wěn)壓管降壓擴(kuò)流后，送至DC/DC模塊將48V直流電壓轉(zhuǎn)換至15V 供MOS管功率驅(qū)動(dòng)，15V再分出兩路降壓到5V和4. 2V，分別供ARM7部分和GPRS模塊用電。本具體實(shí)施方式
的優(yōu)點(diǎn)是它能夠可靠的延長(zhǎng)光伏系統(tǒng)蓄電池組的使用壽命和保 護(hù)其不受過(guò)充過(guò)放的損壞；高效率的逆變系統(tǒng)能夠最大程序的為終端用戶提供足夠的能 源；利用太陽(yáng)能電池的伏安特性，通過(guò)調(diào)節(jié)太陽(yáng)電池陣的工作點(diǎn)來(lái)自動(dòng)跟蹤太陽(yáng)電池陣的 最大功率點(diǎn)，以獲得最大功率；采用嵌入式系統(tǒng)芯片作為充電控制器與逆變器的主控芯片， 充分發(fā)揮嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，最大效率的利用太陽(yáng)能。
權(quán)利要求基于嵌入式系統(tǒng)的太陽(yáng)能電站控制器，其特征在于它由ARM7芯片(1)、左功率驅(qū)動(dòng)電路(2 1)、右功率驅(qū)動(dòng)電路(2 2)、左MOS管(3 1)、右MOS管(3 2)、左電流采樣電路(4 1)、右電流采樣電路(4 2)、負(fù)載(5)、防雷電路(6)、電池板(7)、電源(8)、溫度傳感器(9)、蓄電池(10)、液晶顯示器(11)、電壓采集電路(12)、GPRS模塊(13)、RS232模塊(14)和跟蹤控制器(15)組成，ARM7芯片(1)兩邊分別連接有左功率驅(qū)動(dòng)電路(2 1)和右功率驅(qū)動(dòng)電路(2 2)，左功率驅(qū)動(dòng)電路(2 1)與左MOS管(3 1)相連，左MOS管(3 1)與左電流采樣電路(4 1)相連，左電流采樣電路(4 1)與防雷電路(6)相連，防雷電路(6)與電池板(7)相連，右功率驅(qū)動(dòng)電路(2 2)與右MOS管(3 2)相連，右MOS管(3 2)與右電流采樣電路(4 2)相連，右電流采樣電路(4 2)與負(fù)載(5)相連，電源(8)一端和溫度傳感器(9)相連，另一端與ARM7芯片(1)相連，液晶顯示器(11)與ARM芯片(1)相連，電壓采集電路(12)、GPRS模塊(13)、RS232模塊(14)、跟蹤控制器(15)分別與ARM7芯片(1)相互連接。
專利摘要基于嵌入式系統(tǒng)的太陽(yáng)能電站控制器，它涉及一種太陽(yáng)能電站控制器。它由ARM7芯片兩邊分別接有左功率驅(qū)動(dòng)電路和右功率驅(qū)動(dòng)電路，左功率驅(qū)動(dòng)電路與左MOS管相連，左MOS管與左電流采樣電路相連，左電流采樣電路與防雷電路相連，防雷電路與電池板相連，右功率驅(qū)動(dòng)電路與右MOS管相連，右MOS管與右電流采樣電路相連，右電流采樣電路與負(fù)載相連，電源一端和溫度傳感器相連，另一端與ARM7芯片相連，液晶顯示器與ARM芯片相連，電壓采集電路、GPRS模塊、RS232模塊、跟蹤控制器分別與ARM7芯片相互連接。它能延長(zhǎng)光伏系統(tǒng)蓄電池組的使用壽命，高效的逆變系統(tǒng)能最大程度地為終端用戶提供足夠能源，最大效率的利用太陽(yáng)能。
文檔編號(hào)H02N6/00GK201682436SQ201020177680
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2010年5月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月4日
發(fā)明者張楊, 鄭志, 郭天祥 申請(qǐng)人:黑龍江省?？丝萍奸_發(fā)有限公司